CN111657125A - 一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，包括地面，所述地面内种植有植物，所述植物茎部外套有筒状的套筒，所述套筒下端延伸至所述植物的根部位置并固定在所述地面内，所述套筒内设有渗水腔，所述地面上侧所述套筒左端设有与所述渗水腔连通的进水管，本发明通过将太阳能发电系统与植物节水灌溉相结合，植物在转动板下方形成阴冷区更好的帮助太阳能光伏板散热以提高其发电效率，太阳能发电板遮盖植物以避免植物被曝晒并保证植物在足够光照条件下减少植物的蒸腾作用，再通过对转动板上下的露水进行收集来对植物进行渗透灌溉，不仅提高了太阳能发电的效率，而且为荒漠中的植物提供更好的生长环境。
Description
技术领域
本发明涉及节水灌溉技术领域，具体为一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置。
背景技术
在荒漠环境中虽然光资源十分充足，但水资源十分的匮乏，植物在荒漠中生存十分的困难，白天温度较高植物被曝晒蒸腾作用变强，夜间温度较低植物受冻且易受到啮齿类动物的啃咬，当中最为重要的是植物的供水灌溉问题，没有直接可获得的水源，远距离输水成本太高，在荒漠中建立太阳能光伏发电系统虽拥有充足的光资源，但在高温环境下光伏板的发电效率被降低，且大量尘沙会覆盖在太阳能光伏板表面从而影响太阳能光伏板发电。本发明阐明的一种能解决上述问题的装置。
发明内容
技术问题：荒漠中太阳能发电效率受环境影响降低，且荒漠中的植物难以获得水资源，生存条件恶劣。
为解决上述问题，本例设计了一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，本例的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，包括地面，所述地面内种植有植物，所述植物茎部外套有筒状的套筒，所述套筒下端延伸至所述植物的根部位置并固定在所述地面内，所述套筒内设有渗水腔，所述地面上侧所述套筒左端设有与所述渗水腔连通的进水管，所述渗水腔靠近所述植物一侧壁面设有渗水的细孔，所述植物左侧所述地面上端面固定设有支撑台，所述支撑台上侧设有开口向右的翻转腔，所述翻转腔下壁面右侧前后对称且固定设有支撑块，前后所述支撑块之间转动连接有转杆，所述转杆外圆面固定连接有转动板，所述转动板右下端固定设有用于散热的散热板，所述散热板左下侧所述转动板右下端面固定连接有导液板，所述导液板下侧设有固定连接于所述支撑台右端面的接水管，所述接水管内设有接水腔，所述支撑台内设有位置高度低于所述接水管并用于储存水的储水腔，所述储水腔上壁面与所述接水腔之间连通有储水通道，所述储水腔后壁上侧连通设有进水通道，所述储水腔后壁下侧连通设有出水通道，所述储水腔内水面上漂浮有浮球，所述浮球覆盖住所述储水腔内的水面防止所述储水腔内的水蒸发，所述转动板左上侧内固定设有均匀矩形阵列分布的太阳能光伏板，所述转动板左上端面固定连接有保护板，所述翻转腔下壁内连通设有置桶槽，所述置桶槽上放置设有置沙桶，所述置沙桶内设有开口向上的置沙腔，所述保护板左下侧所述转动板左上端面固定设有左下端延伸至所述置沙腔内的疏导管，所述疏导管为柔软材质，所述置沙桶左端固定设有集水管，所述集水管内设有集水腔，所述转动板顺时针翻转至下极限位置时，所述疏导管下端刚好位于所述集水腔上侧。
可优选地，后侧所述支撑块内固定设有翻转电机，所述转杆动力连接于所述翻转电机前端。
可优选地，所述支撑台内所述储水通道上侧设有啮合腔，所述支撑台内所述啮合腔左侧设有开口向上的传动腔，所述传动腔上下贯穿所述转动板，所述传动腔内所述转杆外圆面固定连接有主动带轮，所述传动腔前壁下侧转动连接有从动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮之间共同绕设有动力皮带，所述啮合腔后壁内转动连接有固定连接于所述从动带轮的主动锥齿，所述啮合腔左壁内转动连接有啮合连接于所述主动锥齿的从动锥齿，所述支撑台内所述啮合腔左侧设有间歇腔，所述间歇腔右壁内转动连接有固定连接于所述从动锥齿的间歇轮。
可优选地，所述间歇腔下壁面相抵设有左右贯穿所述间歇腔的输送管，所述输送管左端相连通于所述出水通道，所述输送管右端相连通于所述进水管上端，所述间歇轮下端相抵于所述输送管上端并使所述输送管通道变的狭小且流速流量降低，当所述间歇轮上的凹陷口转动到正对所述输送管位置时，所述输送管左右完全相通。
可优选地，所述转动板右上端面固定连接有固定块，所述固定块内固定设有吹风机，所述吹风机左下端动力连接有位于所述保护板上侧的吹风口。
可优选地，所述地面上端面右侧固定设有透光的透光板，所述透光板上端面固定连接有升降台，所述升降台内设有开口向上的升降腔，所述升降腔下壁内连通设有开口向上的动力腔，所述动力腔右壁内固定设有升降电机，所述动力腔内所述升降电机左端动力连接有升降带轮，所述固定块右下端转动连接有连接杆，所述连接杆下端转动连接有升降盖板，所述升降盖板下端面左右对称并固定设有透风板，左侧所述透风板左端面相抵于所述升降腔左壁面，右侧所述透风板右端面相抵于所述升降腔右壁面，所述透风板能在所述升降腔内上下滑动，左侧所述透风板内转动连接有转动带轮，所述转动带轮右端固定连接有风扇，所述转动带轮与所述升降带轮之间共同绕设有松紧皮带。
可优选地，所述地面内所述支撑台右侧设有开口向上的出风通口，所述地面内所述支撑台左侧设有开口向上的进风通口，所述进风通口与所述出风通口之间连通设有地下风道。
可优选地，所述地面内设有固定连接于所述植物根部上用于吸水储水的吸水棉球，所述吸水棉球随着根部生长移动并能将地面内多余的水分吸收储存避免所述植物烂根。
可优选地，所述支撑台上端转动连接有位于所述翻转腔上侧的翻转盖板，所述翻转盖板上端面右侧固定连接有把手，所述升降电机下端面固定连接有开关线，所述接水腔内所述储水通道右侧固定设有过滤网。
本发明的有益效果是：本发明通过将太阳能发电系统与植物节水灌溉相结合，植物在转动板下方形成阴冷区更好的帮助太阳能光伏板散热以提高其发电效率，太阳能发电板遮盖植物以避免植物被曝晒并保证植物在足够光照条件下减少植物的蒸腾作用，再通过对转动板上下的露水进行收集来对植物进行渗透灌溉，不仅提高了太阳能发电的效率，而且为荒漠中的植物提供更好的生长环境。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置的整体结构示意图；
图2为图1的“A-A”方向的结构示意图；
图3为图1的“B”的结构放大示意图；
图4为图1的“C”的结构放大示意图；
图5为图1的“D”的结构放大示意图；
图6为图本发明中“间歇轮”的左视图。
具体实施方式
下面结合图1-图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，包括地面11，所述地面11内种植有植物13，所述植物13茎部外套有筒状的套筒69，所述套筒69下端延伸至所述植物13的根部位置并固定在所述地面11内，所述套筒69内设有渗水腔68，所述地面11上侧所述套筒69左端设有与所述渗水腔68连通的进水管51，所述渗水腔68靠近所述植物13一侧壁面设有渗水的细孔，所述植物13左侧所述地面11上端面固定设有支撑台17，所述支撑台17上侧设有开口向右的翻转腔40，所述翻转腔40下壁面右侧前后对称且固定设有支撑块18，前后所述支撑块18之间转动连接有转杆20，所述转杆20外圆面固定连接有转动板21，所述转动板21右下端固定设有用于散热的散热板46，所述散热板46左下侧所述转动板21右下端面固定连接有导液板47，所述导液板47下侧设有固定连接于所述支撑台17右端面的接水管49，所述接水管49内设有接水腔48，所述支撑台17内设有位置高度低于所述接水管49并用于储存水的储水腔29，所述储水腔29上壁面与所述接水腔48之间连通有储水通道28，所述储水腔29后壁上侧连通设有进水通道16，所述储水腔29后壁下侧连通设有出水通道15，所述储水腔29内水面上漂浮有浮球30，所述浮球30覆盖住所述储水腔29内的水面防止所述储水腔29内的水蒸发，所述转动板21左上侧内固定设有均匀矩形阵列分布的太阳能光伏板45，所述转动板21左上端面固定连接有保护板44，所述翻转腔40下壁内连通设有置桶槽71，所述置桶槽71上放置设有置沙桶35，所述置沙桶35内设有开口向上的置沙腔36，所述保护板44左下侧所述转动板21左上端面固定设有左下端延伸至所述置沙腔36内的疏导管43，所述疏导管43为柔软材质，所述置沙桶35左端固定设有集水管37，所述集水管37内设有集水腔38，所述转动板21顺时针翻转至下极限位置时，所述疏导管43下端刚好位于所述集水腔38上侧。
有益地，后侧所述支撑块18内固定设有翻转电机19，所述转杆20动力连接于所述翻转电机19前端。
有益地，所述支撑台17内所述储水通道28上侧设有啮合腔27，所述支撑台17内所述啮合腔27左侧设有开口向上的传动腔23，所述传动腔23上下贯穿所述转动板21，所述传动腔23内所述转杆20外圆面固定连接有主动带轮22，所述传动腔23前壁下侧转动连接有从动带轮25，所述主动带轮22与所述从动带轮25之间共同绕设有动力皮带24，所述啮合腔27后壁内转动连接有固定连接于所述从动带轮25的主动锥齿26，所述啮合腔27左壁内转动连接有啮合连接于所述主动锥齿26的从动锥齿34，所述支撑台17内所述啮合腔27左侧设有间歇腔32，所述间歇腔32右壁内转动连接有固定连接于所述从动锥齿34的间歇轮33。
有益地，所述间歇腔32下壁面相抵设有左右贯穿所述间歇腔32的输送管31，所述输送管31左端相连通于所述出水通道15，所述输送管31右端相连通于所述进水管51上端，所述间歇轮33下端相抵于所述输送管31上端并使所述输送管31通道变的狭小且流速流量降低，当所述间歇轮33上的凹陷口转动到正对所述输送管31位置时，所述输送管31左右完全相通。
有益地，所述转动板21右上端面固定连接有固定块59，所述固定块59内固定设有吹风机58，所述吹风机58左下端动力连接有位于所述保护板44上侧的吹风口57。
有益地，所述地面11上端面右侧固定设有透光的透光板12，所述透光板12上端面固定连接有升降台72，所述升降台72内设有开口向上的升降腔54，所述升降腔54下壁内连通设有开口向上的动力腔53，所述动力腔53右壁内固定设有升降电机65，所述动力腔53内所述升降电机65左端动力连接有升降带轮52，所述固定块59右下端转动连接有连接杆60，所述连接杆60下端转动连接有升降盖板61，所述升降盖板61下端面左右对称并固定设有透风板56，左侧所述透风板56左端面相抵于所述升降腔54左壁面，右侧所述透风板56右端面相抵于所述升降腔54右壁面，所述透风板56能在所述升降腔54内上下滑动，左侧所述透风板56内转动连接有转动带轮62，所述转动带轮62右端固定连接有风扇64，所述转动带轮62与所述升降带轮52之间共同绕设有松紧皮带55。
有益地，所述地面11内所述支撑台17右侧设有开口向上的出风通口74，所述地面11内所述支撑台17左侧设有开口向上的进风通口73，所述进风通口73与所述出风通口74之间连通设有地下风道14。
有益地，所述地面11内设有固定连接于所述植物13根部上用于吸水储水的吸水棉球67，所述吸水棉球67随着根部生长移动并能将地面11内多余的水分吸收储存避免所述植物13烂根。
有益地，所述支撑台17上端转动连接有位于所述翻转腔40上侧的翻转盖板41，所述翻转盖板41上端面右侧固定连接有把手42，所述升降电机65下端面固定连接有开关线66，所述接水腔48内所述储水通道28右侧固定设有过滤网50。
以下结合图1至图6对本文中的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置的使用步骤进行详细说明：初始状态时，疏导管43下端位于集水腔38上侧，间歇轮33下端相抵于输送管31上端，输送管31被挤压通道内流速流量十分小，透风板56下端面相抵于升降电机65下壁面，转动板21位于下极限位置，松紧皮带55不张紧呈放松状态。
工作时，在八点钟时翻转电机19开启，翻转电机19带动转杆20逆时针转动，转杆20带动转动板21逆时针转动，转动板21通过固定连接关系带动固定块59顺时针移动，固定块59通过连接杆60带动升降盖板61向上移动，升降盖板61带动透风板56及转动带轮62及风扇64向上移动，过程中转杆20带动主动带轮22转动，主动带轮22通过动力皮带24带动从动带轮25转动，从动带轮25带动主动锥齿26转动，主动锥齿26通过啮合关系带动从动锥齿34，从动锥齿34带动间歇轮33转动，间歇轮33转动过程中间歇性的使输送管31完全相通，过程中翻转电机19带动转动板21顺时针翻转的速度非常的慢，在十点钟翻转到上极限位置，翻转电机19关闭，此时松紧皮带55被张紧，紧接着太阳能光伏板45通过开关线66开启升降电机65，升降电机65带动升降带轮52转动，升降带轮52通过松紧皮带55带动转动带轮62，转动带轮62带动风扇64转动，因大量的太阳热辐射使转动板21周围附近温度升高，太阳能光伏板45周围的环境温度升高后太阳能光伏板45的工作效率降低，风扇64转动后将转动板21下侧的空气向右吹出，吹出的气流将散热板46的热量不断带走从而更好的对太阳能光伏板45散热，且植物13周围及地下风道14内的温度较低，更有利于对太阳能光伏板45散热，气流从进风通口73进入地下风道14，再通过出风通口74进入到散热板46下侧，紧接着被风扇64从风扇64右侧吹出，在此过程中储水腔29内的水通过出水通道15从输送管31左端进入，因输送管31内水流流速低流量小，输送管31右端缓慢的将水通过进水管51输送到渗水腔68内，渗水腔68内的水通过渗水腔68内的细孔从植物13的茎部向根部渗透，并且多余的水量会储存在吸水棉球67中，在十六点钟时，翻转电机19开启并反转带动转动板21顺时针翻转，松紧皮带55不张紧，风扇64停止转动，升降电机65关闭，转动板21翻转到下极限位置，透风板56下端面相抵于升降电机65下壁面，日落后环境温度降低，此装置能保护植物13在夜间不被啮齿类动物啃咬，且套筒69也对植物13最易被啮齿类动物啃咬的茎部进行了保护，随后在第二天凌晨四点钟温度最低时，散热板46下端面会凝结大量的露水，露水在散热板46下端面斜向下滑至导液板47，再被导液板47引导滴落至接水腔48内，通过接水腔48及过滤网50及储水通道28进入到储水腔29内储存，同样保护板44表面也凝结了大量的露水，开启吹风机58，吹风机58通过吹风口57将保护板44表面的露水向左下方吹动，保护板44表面的露水汇聚到疏导管43右上端，通过疏导管43将露水滴落至集水腔38内，露水通过集水腔38及进水通道16进入到储水腔29内储存，除此之外，在白天升降腔54工作时保护板44表面会堆积沙尘，此时开启吹风机58，吹风机58通过吹风口57将尘沙向左下吹落，吹落的沙尘通过疏导管43进入到置沙腔36内，当置沙腔36内积满尘沙后，能够通过把手42将翻转盖板41翻转打开能将积满尘沙的置沙桶35取出，再倒掉置沙桶35内积满的尘沙。
本发明的有益效果是：本发明通过将太阳能发电系统与植物节水灌溉相结合，植物在转动板下方形成阴冷区更好的帮助太阳能光伏板散热以提高其发电效率，太阳能发电板遮盖植物以避免植物被曝晒并保证植物在足够光照条件下减少植物的蒸腾作用，再通过对转动板上下的露水进行收集来对植物进行渗透灌溉，不仅提高了太阳能发电的效率，而且为荒漠中的植物提供更好的生长环境。
通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。
Claims (9)
1.一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，包括地面，所述地面内种植有植物，其特征在于：所述植物茎部外套有筒状的套筒，所述套筒下端延伸至所述植物的根部位置并固定在所述地面内，所述套筒内设有渗水腔，所述地面上侧所述套筒左端设有与所述渗水腔连通的进水管，所述渗水腔靠近所述植物一侧壁面设有渗水的细孔，所述植物左侧所述地面上端面固定设有支撑台，所述支撑台上侧设有开口向右的翻转腔，所述翻转腔下壁面右侧前后对称且固定设有支撑块，前后所述支撑块之间转动连接有转杆，所述转杆外圆面固定连接有转动板，所述转动板右下端固定设有用于散热的散热板，所述散热板左下侧所述转动板右下端面固定连接有导液板，所述导液板下侧设有固定连接于所述支撑台右端面的接水管，所述接水管内设有接水腔，所述支撑台内设有位置高度低于所述接水管并用于储存水的储水腔，所述储水腔上壁面与所述接水腔之间连通有储水通道，所述储水腔后壁上侧连通设有进水通道，所述储水腔后壁下侧连通设有出水通道，所述储水腔内水面上漂浮有浮球，所述浮球覆盖住所述储水腔内的水面防止所述储水腔内的水蒸发，所述转动板左上侧内固定设有均匀矩形阵列分布的太阳能光伏板，所述转动板左上端面固定连接有保护板，所述翻转腔下壁内连通设有置桶槽，所述置桶槽上放置设有置沙桶，所述置沙桶内设有开口向上的置沙腔，所述保护板左下侧所述转动板左上端面固定设有左下端延伸至所述置沙腔内的疏导管，所述疏导管为柔软材质，所述置沙桶左端固定设有集水管，所述集水管内设有集水腔，所述转动板顺时针翻转至下极限位置时，所述疏导管下端刚好位于所述集水腔上侧。
2.如权利要求1所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：后侧所述支撑块内固定设有翻转电机，所述转杆动力连接于所述翻转电机前端。
3.如权利要求1所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述支撑台内所述储水通道上侧设有啮合腔，所述支撑台内所述啮合腔左侧设有开口向上的传动腔，所述传动腔上下贯穿所述转动板，所述传动腔内所述转杆外圆面固定连接有主动带轮，所述传动腔前壁下侧转动连接有从动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮之间共同绕设有动力皮带，所述啮合腔后壁内转动连接有固定连接于所述从动带轮的主动锥齿，所述啮合腔左壁内转动连接有啮合连接于所述主动锥齿的从动锥齿，所述支撑台内所述啮合腔左侧设有间歇腔，所述间歇腔右壁内转动连接有固定连接于所述从动锥齿的间歇轮。
4.如权利要求3所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述间歇腔下壁面相抵设有左右贯穿所述间歇腔的输送管，所述输送管左端相连通于所述出水通道，所述输送管右端相连通于所述进水管上端，所述间歇轮下端相抵于所述输送管上端并使所述输送管通道变的狭小且流速流量降低，当所述间歇轮上的凹陷口转动到正对所述输送管位置时，所述输送管左右完全相通。
5.如权利要求1所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述转动板右上端面固定连接有固定块，所述固定块内固定设有吹风机，所述吹风机左下端动力连接有位于所述保护板上侧的吹风口。
6.如权利要求5所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述地面上端面右侧固定设有透光的透光板，所述透光板上端面固定连接有升降台，所述升降台内设有开口向上的升降腔，所述升降腔下壁内连通设有开口向上的动力腔，所述动力腔右壁内固定设有升降电机，所述动力腔内所述升降电机左端动力连接有升降带轮，所述固定块右下端转动连接有连接杆，所述连接杆下端转动连接有升降盖板，所述升降盖板下端面左右对称并固定设有透风板，左侧所述透风板左端面相抵于所述升降腔左壁面，右侧所述透风板右端面相抵于所述升降腔右壁面，所述透风板能在所述升降腔内上下滑动，左侧所述透风板内转动连接有转动带轮，所述转动带轮右端固定连接有风扇，所述转动带轮与所述升降带轮之间共同绕设有松紧皮带。
7.如权利要求1所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述地面内所述支撑台右侧设有开口向上的出风通口，所述地面内所述支撑台左侧设有开口向上的进风通口，所述进风通口与所述出风通口之间连通设有地下风道。
8.如权利要求1所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述地面内设有固定连接于所述植物根部上用于吸水储水的吸水棉球，所述吸水棉球随着根部生长移动并能将地面内多余的水分吸收储存避免所述植物烂根。
9.如权利要求6所述的一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置，其特征在于：所述支撑台上端转动连接有位于所述翻转腔上侧的翻转盖板，所述翻转盖板上端面右侧固定连接有把手，所述升降电机下端面固定连接有开关线，所述接水腔内所述储水通道右侧固定设有过滤网。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010597714.0A CN111657125A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202010597714.0A CN111657125A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111657125A true CN111657125A (zh) | 2020-09-15 |
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ID=72390133
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202010597714.0A Withdrawn CN111657125A (zh) | 2020-06-28 | 2020-06-28 | 一种基于太阳能的荒漠植物节水灌溉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111657125A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112152552A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-29 | 郑州峻斯电子科技有限公司 | 一种沙漠绿洲太阳能发电装置 |
| CN116762617A (zh) * | 2023-08-21 | 2023-09-19 | 兰州交通大学 | 一种沙漠植被修复用光伏太阳能设备及使用方法 |
| CN117966670A (zh) * | 2024-03-28 | 2024-05-03 | 甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司 | 一种干旱区域水土保持边坡结构 |
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2020
- 2020-06-28 CN CN202010597714.0A patent/CN111657125A/zh not_active Withdrawn
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